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Efficacité du Chauffage solaire de l’air et augmentation de température

En configurant un système de chauffage solaire de l’air, on doit savoir que lorsque la performance du collecteur solaire augmente, l’augmentation de température de l’air chauffé diminue. Ceci est dû à une loi physique fondamentale : lorsque le différentiel de température augmente, plus de chaleur se perd. Ayant ce principe en tête, comment concevoir un système de chauffage SolarWall® ?

La première question à se poser est de savoir pourquoi on chauffe l’air : pour le chauffage de l’espace, pour préchauffer de grandes quantités d’air de ventilation, ou pour un procédé ? Le chauffage des espaces exige généralement que l’air soit chauffé à un haut niveau, autour de 40°C (105°F) lorsque la ventilation ou l’air frais doit uniquement être portée à la température de la pièce, normalement 21°C (70°F).

Performance du système SolarWall simple étage et courbes de température (débits d’air haut et bas)

Performance du système SolarWall 2-Etages et courbes de température (débits d’air haut et bas)

Les courbes d’efficacité et d’augmentation de température obtenues du certificat Solar-A-Mark illustrent la relation entre efficacité et performance. Par exemple, un débit d’air de 1 pcm/ft2 (SolarWall 2-Etages) procure une augmentation de température de 45°C (80°F) par rapport à la température ambiante avec une efficacité d’environ 35%; un vent moyen de 4pcm/ft2  a une augmentation de température de 20°C (35°F) et une efficacité de 60%; tandis qu’à 7pfm/ft2 l’efficacité solaire atteint 80%, avec une augmentation de température de 15°C (27°F).

Un facteur limitatif qui va déterminer l’augmentation de température est la surface disponible pour le SolarWall en relation avec le volume d’air à chauffer. Il pourrait manquer d’espace sur le mur pour envisager de placer le collecteur qui permettrait d’atteindre de hautes températures ou à l’inverse, que les besoins en air frais de l’usine soient très importants.

Le point principal est que le concepteur ne doit pas trop se préoccuper de l’efficacité du collecteur mais plutôt du résultat final. La plupart des clients qui envisagent l’énergie solaire essayent de maximiser la réduction de leurs factures avec une énergie renouvelable. Le SolarWall permet de chauffer l’air de ventilation de même que le composant de chauffage de l’espace du bâtiment. Avec un système qui procure une forte augmentation de température, le chauffage solaire de l’eau peut être envisagé : en utilisant un échangeur air-eau de Conserval on peut aussi utiliser l’énergie solaire pendant les mois d’été.

Si vous êtes concernés par les points LEED, le SolarWall peu chauffer l’air de ventilation et remplacer une partie des besoins en chauffage des locaux pour obtenir jusqu’à 7 points LEED. En concevant un chauffage solaire de façon à augmenter de 30% la ventilation, un autre point LEED est possible. Les énergies renouvelables peuvent jouer un rôle important pour les bâtiments LEED en offrant plus de points car elles fournissent plus de chauffage. Au final, utilisez autant de surface sur le mur que disponible pour obtenir le maximum d’économies et le nombre le plus élevé de points LEED.